MySQL源码解析之执行计划

MySQL源码解析之执行计划

一、MySQL执行计划介绍

在MySQL中，执行计划的实现是基于JOIN和QEP_TAB​这两个对象。其中JOIN类表示一个查询语句块的优化和执行，每个select查询语句（即Query_block对象）在处理的时候，都会被当做JOIN对象，其定义在sql/sql_optimizer.h。

QEP_TAB是Query Execution Plan Table​的缩写，这里的表Table对象主要包含物化表、临时表、派生表、常量表等。JOIN::optimize()​是优化执行器的统一入口，在这里会把一个查询语句块Query_block​最终优化成QEP_TAB。

在MySQL-8.0.22版本之后，又引入访问方式AccessPath​和执行迭代器Iterator对象，再结合JOIN和QEP_TAB对象，最终得到整个解析计划的执行路径。

二、MySQL执行计划代码概览

本文主要基于MySQL-8.0.25版本，进行说明。

优化器的入口函数：bool JOIN::optimize()​，对应代码文件sql/sql_optimizer.cc。

下面代码主要涉及Join优化器连接方式为左深树的情况，主要用到join_tab数组来进行组织关联。

根据代价计算表的连接方式，核心函数make_join_plan()​，实现非常复杂。比较关键的函数是bool Optimize_table_order::choose_table_order()。

其主要思想是通过贪婪搜索Optimize_table_order::greedy_search​，根据最小的连接代价，进行有限的穷举搜索（细节参考Optimize_table_order::best_extension_by_limited_search）最终找到近似最优解的连接排列组合。

三、MySQL执行计划总结

MySQL的执行计划是整个数据库最核心的模块，其代码也在不断地迭代更新过程中。执行计划中优化器的好坏和背后的搜索策略、数学模型紧密相关。MySQL支持的搜索策略有穷举搜索、贪婪搜索，对应的Join优化器有左深树算法和超图算法，整个优化过程主要是基于CBO策略进行优化。

执行计划运行的过程，实际上就是一个动态规划的过程。这个过程的优劣，快慢决定了MySQL和主流商业数据库的差距。只有深入地理解MySQL优化器的运行原理，才能帮助我们积极有效地探索更高性能优化的可能。

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